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Um oscilador harmônico simples se constitui de uma massa presa à uma mola ideal de constante elástica . O sistema vibra com frequência angular e amplitude . O sistema é modificado e agora tem uma massa e é colocado para oscilar com amplitude . Em função de , a energia total no primeiro caso, e sua frequência angular , qual alternativa melhor expressa estas grandezas no segundo caso?
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Passo 1
A energia mecânica de um sistema que oscila pode ser dado por:
Ou pode ser calculado considerando-se a energia cinética máxima:
Onde:
Assim:
Passo 2
Bom, é dado por:
E usando a expressão da energia cinética máxima:
Mudando a amplitude:
E usando a expressão pra energia cinética máxima(lembrando de usar o novo valor da massa):
Assim:
Resposta
a)
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